Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu nguyên nhân gây mất ổn định và đề xuất giải pháp bảo vệ bờ sông Bằng Giang tỉnh Cao Bằng

Bên cạnh đó việc xuất hiện ngày càng nhiều các công trình trên sông để phục vụ cơ sở hạ ting và giao thông cũng ảnh hưởng rit lớn tới việc thoát người ảnh hưởng xấu tới việc tiêu thoát l

Vai Mạnh Tiến

NGHIÊN CỨU NGUYÊN NHÂN GAY MÁT ON ĐỊNH VÀ ĐÈ XUẤT GIẢI

PHAP BAO VỆ BO SÔNG BANG GIANG TINH CAO BANG

LUẬN VĂN THẠC Si

Hà Nội — 2013

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NONG NGHIEP VÀ PTNT.

TRUONG ĐẠI HỌC THUY LỢI

Va Mạnh Tiến

NGHIÊN CỨU NGUYÊN NHÂN GAY MAT ON ĐỊNH VA ĐÈ XUẤT GIẢI

PHAP BAO VỆ BO SÔNG BANG GIANG TINH CAO BANG

“Chuyên ngành: Xây dựng công tình thuỷ

Mã số: 60- 58- 4

GSTS Ngô Trí Vieng

MỤC LỤC

3 tượng và phạm vi nghiên cứu

4 Cách tiếp cận va phương pháp nghiên cứu 4

5 Kếtquả dựkiến đạt được _= : : _=

6 Bốcgecủaluậnvăn 4

CHƯƠNG I: TONG QUAN VE TINH HÌNH NGHIÊN CỨU, UNG DỤNGCONG TRÌNH BẢO VE BO SONG TREN THE GIỚI VA Ở VIỆT NAM 51.1 Tình hình ứng dụng công trình bảo vệ bờ sông trên thé gi 51.1.1 Tình hình ứng dụng công trình bảo vệ bở sông trên thể giớ 1.1.2 Phân loại công trình bảo vệ bi sông : : 8 1-2 Tình hình ứng dụng công trình bảo vệ bờ sông ở Việt Nam.

1.2.1, Các loại công trình bảo vệ bờ truyền thống 16

1.2.2 Những tiến bộ khoa học mới dat được trong ngi

'CHƯƠNG II: DAC DIEM TỰ NHIÊN VÀ THỰC TRẠNG XÓI LO BO SONGBẰNG GIANG,

2⁄1 Đặc điểm ty nhiê

n cứu bảo vệ bở sông 18

` dD 2.1.2 Đặc điểm lưu vực 2 2.1.3 Đặc điểm địa hình địa mạo 2

2.14, Điều kiện khí tượng thủy van : - so 8

2.1.5 Điều kiện địa chat công trình Ma 2.1.6 Đặc điểm địa chat thủy văn ¬

2.2 Hiện trang xói lở bờ sông Bằng Giang

2⁄3 Hiện trạng về lòng dẫn và xói lờ bờ trong khu vực nghiên cứu

2.4 Hiện trạng tuyến kè nghiên cứu

2.5 Diễn biến lòng dẫn cúa sông Bằng Giang trong những năm gần day34

2.6 Đánh giá thực trạng về xói lỡ bờ sng Bằng Giang, -`CHƯƠNG II: ĐÁNH GIÁ NGUYÊN NHÂN GÂY XÓI LO VÀ CÁC GIẢIPHAP BẢO VE BO SÔNG BANG GIAN

3.1 Nguyên nhân gây xói lở bờ sông Bằng Giang

3.1.1 Khái quất chung nguyên nhân xói lở bờ sông -. .36) 3.1.2 Nguyên nhân gây xói lờ bo sông Bằng Giang e cccceccŠ77

3⁄3 Các giải pháp bảo vệ bờ đã được xây dựng trên sông Bằng Giang 50 3.3.1 Loại công trình đơn gián 8ä4M ST 3.1.2 Loại công trình bán kiên c sỊ 3.1.3, Loại công trình kiên có ¬—.- : 513.4 Nghiên cứu đề xuất các giải pháp bảo vệ bờ trên sông Bằng Giang 523.4.1 Về vật liệu xây dựng 52 3.42 Về kết cầu công trình %

3.43 Đề xuất các giải pháp bảo vệ bờ sông Bằng Giang 53

35 Ung dụng kết quả nghiên cứu để đề xuất giải pháp thiết kế kè sông.Bằng Giang đoạn chảy qua thành phố Cao Bằng (từ Ko đến T100 dài

2447,15m) 8

3.5.1 Vị trí tuyến kỳ cac "w 3.5.2 Điều kiện địa hình 58

3.53 Điều kiện địa chất công trình, 593.5.4 Điều kiện cung cap vat liệu xây dựng « —_

3.55, Cấp công trình và quy mô xây ựng 2222221222211 212-205-26273.5.6 Các chỉ tiêu tính toắn: esss : 23.5.7 Các thông số kỹ thuật chính “3.5.8 Các giải pháp kết cấu công trình _= _= _= 633.59 Tính toán én định tổng thé ke n

3.5.10 Tính toán kinh phí đầu tư xây dựng 80

3.5.11, Lựa chọn giải pháp kết cầu 81

KẾT LUAN visssnssssesnnsnnnennninnnnnnsnnnie

1 Những kết quả đạt được của luận văn

II Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp theo

1 Những hạn chế của luận văn " 5ä 8S

Hướng nghiên cứu tiếp theo _= _= : :

—-1H Kién nghj

LỜI CẢM ƠNQua 06 tháng tiến hành làm luận văn, với sự gi 1p đỡ tận tình củathay cô Khoa sau Đại học, các thay cô Khoa Công trình Trường Đại họcThủy lợi và của các bạn bè đồng nghiệp cùng với sự nỗ lực của bản thân cũng.như sự tạo điều kiện của cơ quan nơi công tác, luận văn thạc sỹ “'Nghiển cứunguyên nhân gây mắt én định và đề xuất giải pháp bảo vệ bờ sông BằngGiang tinh Cao Bằng '' đã được hoàn thành.

“Tác gi xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tinh của GS

TS Ngô Th ing để tác giá hoàn thành được luận văn.

“Xin chân (hành cảm ơn:

~ Các thầy cô Khoa sau Đại học, Khoa Công trình Trường Đại họcThay lợi đã giảng dạy, giúp đỡ rit nhiệt tinh trong suốt quá trình học tập vàthực hiện luận văn này,

- Phòng đảo tạo, Thư viện trường Đại học Thủy lợi Hà Nội, đã tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành khóa học cũng như hoàn thành luận văn.

- Ban quản lý Dự án Đầu tư Xây dựng - Sở Nông nghiệp va PTNT

Cao Bằng, đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong quá trình thực hiệnluận van,

= Viện Bơm và Thiết bị Thủy lợi ~ Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam,

đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt quá trình học tập và thực hiệnluận văn,

- Gia đình, bạn bẻ, đồng nghiệp đã tạo điều kiện về thời gian cũng như

về chuyên môn để tie giả có thé hoàn thành luận văn

Ha Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2013

Vũ Mạnh T

MỞ ĐÀU

1 Tính cấp thiết của Đề

‘Nam cách thủ đô Hà Nội 286 km về phía Bắc, thành phố Cao Bằng làtrung tâm kinh tế, chính trị và văn hoá của tỉnh Cao Bằng Thành phd Cao.Bằng được ví như một ốc đảo được bao bọc xung quanh là sông và núi Từ:đài tưởng niệm các anh hùng liệt sỹ có thể ngắm toàn cảnh thị xã Cao Bằng

Lưu vue thoát nước về mùa mưa của toàn bộ thành phố chủ yếu ở hai con

sông Bằng Giang và sông Hiển

Sông Bằng (còn gọi là sông Bằng Giang) bắt nguồn tir tỉnh Quảng Tay

~ Trung Quốc chảy theo hướng Tây bắc - Đông nam vào Cao Bằng tại cửakhẩu Sóc Giang, xã Sóc Ha, huyện Hà Quảng Từ xã Sóc Giang, sông chảy theo hướng Đông nam qua các huyện Hà Quảng, Hòa An, Thành phố Cao

ất thúcBằng và huyện Phục Hòa Đoạn sông chảy qua Cao Bằng được

tai cửa khẩu Tả Ling, xã Mỹ Hưng, huyện Phục Hoà (phía Đông nam Cao

Bing) trước khi đồ vào tinh Quảng Tây, Trung Quốc

Sông Bằng có tổng chiều dai khoảng 108 km, trên dat Việt Nam sông.Bằng có chiều đài khoảng 90 km, độ cao bình quân lưu vực là 482m Diện

‘Ta Ling là 4.740km’, trong đó.thuộc địa phận Việt Nam là 4.264kmỶ, thuộc địa phận Trung Quốc 476km”

‘D6 cao bình quân lưu vực là 482m, chiều rộng trung bình lưu vực là 44,5 km.tích tự nhiên toàn lưu vực tính đến cửa khả

Lòng sông Bằng Giang có chỉ

chảy 3,73 tỷ m`/năm sông Bằng đã và đang mang lại nguồn lợi rat lớn đối vớitỉnh Cao Bằng, cụ thể:

~ La nguồn cung cắp nước sinh hoạt, công, nông nghiệp;

~ La tuyến tiêu thoát lũ chủ yếu;

~ Là tuyến giao thông vận tải thủy quan trọng;

= Là nguồn cung

~ Là nguồn cung cap nguồn thủy s n phong phú;

~ Góp phan cải thiện, điều hòa môi trường, sinh thái

~ Doe theo chiều dai sông còn có các công trinh kiến trúc, giao thông,cầu phà, bến cảng và các công trình thủy lợi quan trọng khác

Những nguồn lợi trên cho thấy vai trò quan trọng của sông Bằng Giangđối với quá trình phát triển kinh tế, xã hội ‘ia tỉnh Cao Bằng nói riêng cũngnhư của các tỉnh thành có sông chảy qua nói chung Tuy nhiên, bên cạnh

những nguồn lợi mang lại thì những năm gần đây, do diễn biến thời tiết biển

đối thất thường, diễn biến dòng chảy trên sông Bằng có sự biến đổi rất khó.lường Bên cạnh đó việc xuất hiện ngày càng nhiều các công trình trên sông

để phục vụ cơ sở hạ ting và giao thông cũng ảnh hưởng rit lớn tới việc thoát

người ảnh hưởng xấu tới việc tiêu thoát lũ và chế độ thủy lực dòng chảy của

Thue tại, ở ven hai bên bờ sông Bằng Giang đã và đang bị xói lở mạnh,

hiện tại bir sông bị sat lở và lõm sâu vào trong bờ (nhiều chỗ bị lõm sâukhoảng 15 đến 20m vào phía bờ) Sat lở bờ sông de dọa nghiêm trọng đến sự

an toàn của các ngôi nhà của những hộ dân sinh sống dọc hai bên bờ sôngBằng Giang và các cơ sở hạ ting nằm ven hai bên sông Hiện trạng diễn biến

xi lở bờ còn đang diễn ra rất phức tạp do chế độ thủy lực lòng dẫn thay đổivới những tác động của tự nhiên và con người Ngoài ra xói lở bờ cũng do

điều kiện địa chất bién đôi phức tạp ở suốt doc chiều dai sông Bằng, phía trên

là lớp đất phủ có nguồn gốc chủ yếu là đất tram tích và một phần là đất sanlắp, thành phần chủ yếu của lớp nay là là sét, sét pha, cát pha, cát lẫn nhiề dam san, gach đá không đồng nhất Vào mùa mưa lưu lượng lớn cùng với độ

đốc đáy sông cũng lớn, nên các lớp cát, sỏi, cuội ở chân bờ sông dé bị nước

cuốn trôi và gây ra hiện tượng sat lở bờ nghiêm trọng

Trong tương lai, cùng với sự phát triển chung của tỉnh sẽ xuất hiện

ngày cảng nhiều các khu công nghiệp, các công trình giao thông, ha ting cơ

sở trong tinh cũng như ở doc hai bên bi sông Bằng Giang sẽ dẫn đến việc.gây biển đổi lòng dẫn sông Bằng Giang ngày càng phức tạp và mãnh liệt hơn

Chính vì vậy, dé khai thác tổng hợp nguồn nước có hiệu quả, bền vững

và nhằm giảm nhẹ thiên tai, đảm bảo an toàn, én định đời sống của nhân dan

Thành phố Cao Bằng nói riêng, nhân dân trong tỉnh nói chung thì việc

“Nghién cứu nguyên nhân gây mắt én định và đề xuất giải pháp bio vệ

bờ sông Bằng Giang tỉnh Cao Bang” là rất cấp thiết hiện nay

2 Mục dich của nghiên cứu:

Đánh giá nguyên nhân ‘én định và dé xuất giải pháp bảo vệ bờ.sông Bằng Giang tinh Cao Bằng

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

- Đối tượng nghiên cứu: Các phương án công trình bảo vệ bờ sông

Bang Giang tương ứng với từng đoạn sông

~ Phạm vi nghiên cứu: Trong khuôn khổ thời gian nghiên cứu có hạn,

để tai tập trung nghiên cứu các giải pháp én định mái và bờ sông Bằng Giang

Cao Bằng tinh Cao Bằng (từ Ko đến T100 dàiđoạn chảy qua Thành pl

2447,15m),

4, Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:

- Nghiên cứu tổng hợp, thu thập tài liệu thực tế, đánh giá và phân tích

+ Mô hình toán để giải bài toán dn định kẻ, tìm ra nguyên nhân và đưa.

ra giải pháp bảo vệ ba.

5 Kết quả dự kiến đạt được:

- Tìm ra được nguyên nhân gây sat lở bờ, và nguyên nhân phá hoại các công trình bảo vệ trên hệ thống sông Bằng Giang tinh Cao Bing.

- Tổng hợp, đánh giá kiến nghị các giải pháp công trình, so sánh ưu

nhược điểm của các giải pháp từ đó kiến nghị giải pháp bảo vệ bờ sông Bằng

khu vực Thành phổ Cao Bằng tinh Cao Bằng hiệu qua, an toàn và kinh tế

6 Bố cục của luận văn:

Phin mở đầu

Chuong I: Tình hình nghiên cứu, ứng dụng công trình bảo vệ bờ sôngtrên thế giới và ở Việt Nam

Chương II: Xác định các nguyên nhân gây mắt 6n định các công trình

bảo vệ ber trên hệ t

Chương I:

Cao Bằng đoạn chảy qua Thành phố Cao

2441,15m.

1g sông Bằng Giang tỉnh Cao Bằng.

it biện pháp bảo vệ bờ Tả sông Bằng Giang tinh

CHUONGITONG QUAN VE TINH HINH NGHIÊN CỨU, UNG DỤNG CONGTRINH BAO VE BO SONG TREN THE GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM1.1 Tình hình ứng dụng công trình bảo vệ bờ sông trên thé giới

1.1.1 Tình hình ứng dụng công trình bảo vệ bờ sông trên thé giới

Sat lờ bờ sông đã và đang là vấn dé bức xúc, là kẻ thủ của loài người từ

trước đến nay Như chúng ta đều biết nước có vai trở vô cùng lớn đối với sự

phát trién của loài người, có thé nói nguồn nước là nguồn gốc đảm bảo cho sựsống của mọi sinh vật thể giới, là thứ không thể thiếu trong sự tồn vong của.con người Do đồ ngay từ khi mới hình thành con người đã luôn tìm đến, định

cư và sinh sống ở những nơi gần nguồn nước nhất là ven các sông, suốiNhững con sông, dòng suối ngoài việc cung cấp nguồn nước phục vụ conngười còn là nơi cung cấp nguồn lương thực thực phẩm phong phú, cung cấp

đất đai, nguồn phủ sa phong phú để phục vụ sản xuất, giúp con người tồn tại

và phát triển, Tuy nhiên bên cạnh đó thi việc sat lở bờ sông cũng gây thiệt hạinặng nề cho các hoạt động dân sinh kinh tế vùng ven sông như gây mắt đấtnông nghiệp, hư hỏng nhà cửa, chết người, thậm chí có thể hủy hoại toàn bộ.một khu dân cư sinh sống gần sông Do đó trong quá trình sinh tổn và pháttriển con người luôn phải tìm cách phòng chống, và chế ngự các thảm hoạ docác dòng sông, con suối mang lại đặc biệt là vấn đi

“Trên thé giới lịch sử nghiên cứu và ứng dụng xây dựng các công trìnhbao vệ bờ sông có từ rất lâu xuất phát điểm từ những vật liệu thô sơ sẵn có.(cọc gỗ, tre, đá hộc, đá dim), đến vật liệu mới (thảm bê tông, thảm da, cử bản

bê tông cốt thép ứng suất trước, cử ban nhựa vinyl )

Những nghiên cứu liên quan đến vấn dé xói lở bờ sông, lòng dẫn, bởilắng lòng dẫn bao gồm: xác định nguyên nhân, quy luật diễn biến lòng dẫn,nghiên cứu các giải pháp phòng chống giảm nhẹ thiệt hại do xói lở bờ, bi

lắng lòng dẫn đều thuộc các lĩnh vực khoa học động lực lòng sông, chuyên

động bùn cát và chỉnh trị song.

Trén thé giới khoa học về động lực dng sông, bắt đầu được phát triểnmạnh trong nửa thể kỷ XIX ở các nước Âu Mỹ Những nghiên cứu của cácnhà khoa học Pháp như Du Boys về chuyển động bùn cát, Barré de Saint-Venant về dòng không ôn định, L.Fargue về hình thái sông uốn khúc vẫn giữ

nguyên giá trị sử dụng đến nay

Tir những năm đầu cia thé kỷ XX đến nay, ở các nước phát triển như

Mỹ, Anh, Pháp, Đức, Hà Lan, Nhật, Canađa, Nga, Trung Quốc việc nghiêncứu thuỷ lực sông ngòi, diễn biến lòng dẫn, chất lượng nước, vận chuyển bùn.cát, hình thái sông cũng như về công trình bảo vệ bờ đã thu được nhữngthành tựu khoa học được ghi nhận kể cả về lý thuyết va thực nghiệm Với

‘de nhà khoa học Liên Xô như: Lotchin V.M về tính én định

đồng góp của

của lòng sông, của Bernadski N.M về chuyển động hai chiều, của Makkavéep

V.M về dòng thứ cấp, của Velikanop M.A về quá trình điễn biến lòng sông,của Gôntrarốp V.N và Lévi LI về chuyển động bùn cát của Altunin S.T, củaGrisanin K.B, của Kariukin S.N về chỉnh trị sông, ở Tay Âu có E.MeyerPeter và Muller về những công trình về chuyển động bin cát, của AnhKennedy R.G về hình thái lòng sông ôn định, Lindley E.S và Lacey với " ly

Einstein H.A, Ven-ten-Chow, Ning-chien là các nha khoa học.

ông trình nghiên cứu về đồng chảy và chuyển động bùn cất

Các nhà khoa học Trung Quốc có Sa Ngọc Thanh, Tạ Giám Hoành, Trương

nhiễu nghiên cứu vé nănglượng dong chảy có và không mang bùn cát, chỉ tiêu khởi động và ổn định

lòng dẫn

Từ những năm 60 thé ky XX đến nay việc nghiên cứu xói lở bờ, lòng

dẫn từ đó đưa ra các giải pháp, hướng quy hoạch lòng dẫn, cũng như phục vụ

công tác chỉnh trị đã được tối ưu hoá bởi các tiến bộ khoa học Đặc biệt trong

kỹ thuật tính toán có những bước phát triển vượt bậc trong việc mô hình hoá các hiện tượng thuỷ lực phức tạp (Dùng các mô hỉnh mô phỏng đồng chảy2D, 3D mô phỏng diễn biến lòng dẫn Mikel 1, Mike21e) Cho kết quả kháchính xác Ngoài ra, trong các thập niên gin đây các nhà khoa học đã sử dungGIS vào nghiên cứu dự báo biến hình ngang lòng dẫn

Các công trình bảo vệ bờ ngày cảng hiện đại và đạt chất lượng tốt, kỳ

mỹ thuật ngày cảng được chú trọng Chất lượng, kỹ thuật và nhu câu bảo vệ'bờ sông gắn lién với trình độ phat triển về kinh tế và khoa học kỹ thuật Ở các.nước cảng phát triển nhu cầu bảo vệ bờ sông càng nhiều và với mức độ cảngcao Thể hiện rất rõ trong việc lựa chọn vật liệu và hình thức kết cấu công.trình bảo vệ be:

Việc bảo vệ bờ sông tại các khu vực thành thị và các thành phố, các đề

c bờchính bảo vệ cho vùng kinh tế quan trọng đã bảo vệ ở mức cứng hoá

sông bằng đá hoa cương, bê tông, gach đá xây, thảm bê tông FS, bản cọc bêtông cốt thép dự ứng lực

Các khu vực nông thôn, xa khu dân cư, các đê có cấp độ thấp thì mức

độ bảo vệ thấp hơn, việc bảo vệ theo nguyên tắc giữ vững én định của toàn.tuyến sông Xây dựng các công trình chỉnh trị, đê, kè để bảo vệ la chính, chắtnhận có sự hư hỏng, sửa chữa dé giữ vững dn định của lòng dẫn, sử dụng các

phương pháp nuôi lòng dẫn, như khơi thông bùn cát day sông, đổ cát, đá và

hỗn hợp cát đá xuống đầy sông ở những vị trí thích hợp để chống sat lở bởisông.

Ngoài ra, hiện nay xu thé sử dụng những vật liệu rẻ tiền di

thiện với môi trường như kè sinh thái đang là xu thé được lựa chon

1.1.2 Phân loại công trình bảo vệ bờ sông,

Phan loại công trình bảo vệ bo sông có thể phân thành nhiều loại theo

vật liệu xây dựng, thời gian, tuổi thọ, quan hệ mực nước, mục đích, hình thức

và tinh năng của công trình, hình thức kết cấu

4, Theo hình thức công trình gor

~ Kẻ bảo vệ mái dốc;

~ Hệ thống mỏ han:

- Kè hoàn lưu;

~ Các hệ thống lái đồng.

b, Theo kết cầu công trình gồm:

= Kè có kết cấu tơi rời linh hoạt tự điều chỉnh: Các cấu kiện riêngbiệt có hình dang hợp lý tự liên kết có khả năng tự điều chỉnh (loại này có

nhiều hình đạng đặc biệt) Các cấu kiện này được nghiên cứu trong các bẻ

sóng ở các phỏng thí nghiệm của các nước tiên tiến trên thể giới Các loại cấu

cấu tiêu biều, đang được áp dụng rộng rai bao gồm:

+ Loại cấu kiện Tetrapod: Tetrapod bằng bê tông đúc sẵn có bốn tay

kiện có

vươn ra từ trục trung tâm có hệ số rỗng nị =50%, loại này thường dùng ở Hà

Lan, Pháp, ất

Danel, Chapus, Paage, Wather (1960), Jackson (1968), Hudson ( 1974) thí

độ, Việt nam va nhiều nước trên thé giới Cau kiện nảy đã được.nghiệm trong các bể sóng.

+ Loại cấu kiện Dolos: Là loại dang neo có hệ số rỗng n =63%, loại

này được dùng phổ biến ở My, Tây Âu và Nam Phi Cấu kiện này đã được thí

nghiệm trong các bể sóng, khả năng móc nổi tốt Đây là loại có hệ số én định

cao.

Hình 1.2: Cấu kiện Dolos

+ Loại cấu kiện X-bloc: La khối bê tông dang chữ X có hệ số rỗng n

=47%, loại này phát triển ở Mỹ Cấu kiện này đã được Jackson (1968), Robert Hudson thí nghiệm trong các bể sóng Cũng như loại Tetrapod

tác giả tiến hành thí nghiệm va lập biểu đỏ quan hệ giữa số lượng X-bloe trên100m2 và trong lượng của nó trong 1m3 Cấu kiện nay thường được áp dụng

cho bảo vệ bo biển

+ Loại cấu kiện Akmon: La khối bê tông dang cái đe có hệ số rỗng nị

=55% -:- 60%, Cấu kiện này đã được Paage và Wather tiến hành thí nghiệm

tại Viện Thuỷ lực Delft Hà Lan (1962- :-1963).

~ Kè có kết cấu liền khối: Là loại kè có trọng lượng lớn đảm bảo antoàn, chống được sự tác động của sóng, giảm được chiều dày của khối, loạinày chia ra thành các dạng sau:

+ Dạng tắm bê tông dé tại chỗ : Kẻ được cấu tạo bởi các tim bê tôngcốt thép dé tại chỗ, chia thành các tắm có các kích cỡ khác nhau: ( 2x2)m,(3x8)m, (4x4)m, (Sx5)m, (10x10)m, (15x15)m hoặc (20x20)m Loại này

được sử dung rộng rai trên thé giới, nhưng có nhược điểm nếu xây dựng trênnền đất yếu đễ bị gay sập từng mang, rất khó trong cải tạo, sửa chữa

+ Dạng kẻ đá xây liền khối : Các khối được xây bởi đá hộc vữa xi

150 # dày 30 đến 35 em có kích thước (92x2)m, giữa cácmang cat mắc 100.

khối lớn có khớp nồi (Bao tải nhựa đường, hoặc giấy dầu tim nhựa đường)

và có bố trí các lỗ thoát nước mái

+ Dạng kè xây bằng cấu kiện bê tông đúc sẵn: Các cấu kiện bê tôngđúc sh có dạng hộp vuông hoặc hộp chữ nhật kích cỡ (Ix0,4x0,25) m xây

bằng vữa xi ming cát, sau đó trất mặt ngoài một lớp vữa xi mang cát vàng

đầy 2-:-3em tạo thành bản lớn kích thước (4x2)m hoặc (2x6)m.

~ Ké kết cấu liên kết linh hoạt tạo thành băng và mang: Như đã nêu

ở trên loại kẻ ấu tơi rời thì yêu cầu đặt ra là trọng lượng viên đá phải đủlớn mới đảm bảo chống được tác động của sóng và dòng chảy Trong thực tế,không phải vật liệu nào cũng đảm bảo kích thước như trên, vì vậy để

trọng lượng của cầu kiện mà vẫn chẳng được sóng và tác động của đồng chây

can liên kết các cau kiện có trọng lượng và kích thước nhỏ lại với nhau thành.từng bang dai ghép liền ké nhau thành từng mảng lớn, tiêu biểu là các loại

nhiên, loại này rat dé bị phá hoại dưới ap lực diy nỗi áp lực sóng xô, hoặc

sóng rút gây mô men lật

+ Loại cấu kiện liên kết mộng (liên kết thành hàng dai): Các cau kiện

bê tông đúc sẵn có hình vuông, hoặc hình chữ nhật ở hai cạnh đối điện đượctạo thành một đầu liên kết mộng và một đầu hèm liên kết với nhau thànhbăng dài Các băng này được lắp ghép liễn kề dé tạo thành băng lip ghép bảo

+ Loại cẫu kiện liên kết mẫu thành mảng Terrafix: Liên kết khối bê

tông đúc sẵn có mau thành mảng rất linh hoạt, khi biến dạng cấu kiện xoayquanh trục của mau, Nhưng khuyết điểm của loại cấu kiện này là cũng dé bịphía hoại do tác dụng của sóng, cấu kiện loại này được sử dụng nhiều ở My,Pháp, Anh.

+ Loại cấu kiện liên kết móc hai chiề thành mảng lớn (Flex-slab

system): Loại này là những khối bê tông đúc sẵn móc cải với nhau ở hai đầu,

có thể chống trượt, chống nang khi chịu tác dụng của sông cũng như tác dụng

của dong chảy Qua thí nghiệm cho kết quả với khối liên kết móc dạng mộng

ở hai phía Flex- slab có kích thước (50x50x16) cm có tắc dụng bảo vệ tương.

ối Gabion day 30 em

đương với ki

Việc sử dụng các loại cấu kiện liên kết linh hoạt thành mảng là mộttrong bước tiến lớn trong công nghệ hoá, cơ giới hoá trong xây dựng công

trình bảo vệ bờ và mái đê biển, Loại kết edu nảy có wu điểm là thích hợp với

tương đối dn định, không có hiện tượng lún cục bộ lớn với điều kiện

én nhược điểm và hạn chế của loại kínày là các mối liên kết thường bị gẫy khi được lát trên loại nền mềm yếu

~ Dạng kề thảm đá lưới thép bao gồm các loại sau:

+ Rọ đá lưới thép: Rọ thép có chiều dảy từ 30 em đến 2m, kích thước.mặt bằng có nhiều loại tuỳ theo kết cấu và hình thai bảo vệ (IxI)m, hoặc(1x2)m, (2x4)m Thép làm khung ro có đường kính từ 6-:-10mm, thép làm lưới có đường kính từ 2-:-3mm thường mạ kẽm và bọc nhựa PVC, đườngkính mắt lưới (6x8)em, (10x10)em tuỳ theo đường kính đá có thể khai thắc

4+ Thảm đá lưới thép: là sự phát triển của ro đá lưới thép, thảm có chiều

day từ 30-50 om, kích thước thảm khác nhau phụ thuộc vào thiết bị thi công,thường có kích thước mặt bằng (2x2)m, (2x3)m, (2x4)m, (2x5)m, (2x10)m

Hiện nay thảm đá lưới thép được sản xuất chủ yếu bằng công nghiệp Một trong những loại thảm đá lưới thép được áp dụng nhiễu là loại thảm đá.

có tên gọi Reno Mattress của hãng MACCAFERRI- Australia, thực chất đây.

là các rọ đá (gabion) c: tiến với ưu điểm là tăng tốc độ thi công, tăng ổn định

tạp hơn

đ iy sai lệch vi tri do có dòng chảy tác động và khó did chỉnh, gây ra

chồng Lin hoặc tách rời, đồng thời trên nền mềm yếu bị lún sẽ dé gây xói trôi.mắt ôn định

~ Dang kết cấu xâu thành thảm bao gồm

+ Thảm bê tông liên kết móc thép: Đây là dạng kết cấu mà các viênthảm bê tông cốt thép được liên kết với nhau bởi cốt thép Ưu điểm của kếtcấu dang này là có trọng lượng lớn, không bị dòng chảy cuốn trôi, đặc biệtnếu sử dụng để dé lên đá thả giữ cho mái ổn định Nhược điểm là: Trọnglượng của khối nặng sẽ hiện tượng nén lún cục bộ tạo ra mặt thảm

ấp khúc; Bảo vệ nền mái

không đảm bảo ổn định lâu dai vì khe hở quá lớn; Dễ bị dồn đồng gip Khúc

do kết cấu móc nối mềm, lỏng khó thi công và các liên kết móc thép dé bị ănmòn, ri, đứt nên tuổi thọ không cao từ đó làm mắt tác dụng liên kết của cáctắm bê tông, thảm sẽ bị tách rời thành các cấu kiện độc lập gây phá hoại

tình

+ Thảm bê tông xâu bằng dây cáp: Thảm được cấu tạo ding dây cáp

xâu các viên bê tông đúc sẵn liên kết lại với nhau sau đó dùng câu nâng đặtphủ vào vị trí bé mặt cin bảo vệ Ưu đi của đạng kết cấu này là có khảnăng chống đỡ được sóng và dòng chảy cuốn trôi vật liệu, việc phân bố khe

hở lấp ghép đều trên bé mặt Nhược điểm là: Đường kính dây cáp phải đủ lớn

và chịu được lực căng của trọng lượng và đảm bảo mô men uốn khi thảm bị

uốn cong và nén vào nhau; Thi công phức tạp; Chiều dài thảm chi có giới hạnnên khi mái công trình dai phải chấp nhiều đoạn thảm với nhau.

~ Dạng kết cấu thảm túi xi măng cát: Tham được may bằng sợi tổng.hợp Koni pocmer, được trải trên mái sau đó dùng bơm có áp lực đây vữa xi măng cát vào các túi nhỏ trên thảm Thảm có chiều dày 10-25cm Sau khi xỉmăng cát cứng sẽ tạo thành một tắm thảm hoàn toàn cứng, giữa các túi nhỏ sẽ:

biến thành những tắm bê tông bao túi dính vào nhau

+ Công nghệ thi công phức tap, giá thành đất tồn vật tư

« Tuổi thọ công trình không cao (Tham bị mục nát, tan rã theo thời gian)

e Theo hình thức vật liệu chia ra:

~ Ké cứng (Đá xếp, đá tha, đá xây, ro đá, rồng đá, bê tông): Áp dụng.bảo vệ cho các công trình quan trọng, quy hoạch các cảnh quan đô thị phát

triển du lịch dich vụ vả các công trình có mặt bằng nhỏ hẹp, việc vận chuyên

và thu mua vật liệu thuận lợi.

- Kè mềm (Cụm cây, 6 Vectiver): thường áp dụng bảo vệ cho cáccông trình thấp hơn và trên quy mô rộng, tiết kiệm kinh phi, cải tạo môitrường (Ke sinh thai),

4, Theo hình thức cấu tạo chân kè gồm:

~ Kè chân nông: Kết cầu kiểu bệ nỗi, bệ chim, mồ đỡ.

~ Kè chân sâu: Chân khay bằng cọc gỗ, cọc bê tông cốt thép, cir bê tông.

cốt thép dự ứng lực, chân khay bằng ống buy

- Kè chân kiểu kết hợp: Trong trường hợp cụ thé để phù hợp với từng

vị trí xây dựng có thé kết hợp chân kẻ bệ chim và cọc gỗ, chân ké bệ nồi và

cọc bê tông cốt thép

1.2 Tình hình ứng dụng công trình bảo vệ bờ sông ở Việt Nam

'Việt Nam với hệ thống sông, suối có tổng chiều dài khoảng 25.000km,tập trung thành 3 hệ thong sông lớn: Hệ thống sông Hồng va sông Thái bình

ở Bắc bộ, hệ thống các sông ở miền Trung va hệ thong sông Cửu long, DongNai ở Nam bộ Cũng giống như các nước trên thé giới vấn để chỉnh trị và bảo

vệ bờ sông đã được ông cha ta nghiên cứu, ứng dung từ hàng ngàn năm qua.

‘Tuy nhiên trước đây do trình độ khoa học kỳ thuật, kinh tế còn nhiều khó khăn thì c công trình bảo vệ bờ sông, suối ở nước ta chủ yêu được dùng từ

các vật liệu thô sơ, ngày nay với trình độ khoa học công nghệ không ngừng

phát triển, cùng với xu thé phát triển chung của nền kinh tế thì các công trình

bao vệ bờ ngày cảng hiện đại hơn Đặc biệt trong những năm gan đây cùng.với những tiến bộ của khoa học công nghệ mới, sự quan tâm tập trung nghiêncứu của đông đảo các nhà khoa học nước ta đã áp dụng thành công nhiễu giảipháp bảo vệ bờ dat chất lượng, kỹ mỹ thuật cao hơn.

1 Các loại công trình bảo vệ bờ truyền thống

"Trước đây, do hạn chế về kinh tế cũng như trình độ khoa hoạc kỹ thuật

mà các công trình bảo vệ bờ ở nước ta chủ yếu mang tinh chất tự phat, đa số.các công trình được xây dựng với vật liệu truyền thống rẻ tiền như : đất, đá,tre, cụm cây nên hiệu quả cũng như tính bén vững của công trình bảo vệ bờ.không cao,

Việc phân loại công bảo vệ bờ truyền thống theo những cách sau:

4, Theo công dựng phân thành:

= Ke lit mái: là lớp gia cỗ mãi đê, bờ sông bằng vật liệu chẳng xói phủlên mặt bờ, mái và lòng sông, có tác dung gia cổ bở và diy sông để chống sự tác động của sóng và đồng chay gây lở bờ và mái sông.

~ Đập mỏ hàn: là loại công tình có hướng vuông góc với dòng chảy,một đầu gối vào bờ, một đầu nhô ra phía sông nhưng không chắn hết chiều.tông dòng sông Nhiệm vụ của mỏ hàn là hướng dòng chủ lưu của dòng chảy

ra xa bờ, xói sâu phan lòng sông phía ngoài gây bồi lắng giữa các mỏ han tạo.thành bãi boi mới

- Hệ thống lái dong: là loại công trình dùng dé hướng đồng chảy mặtvào cửa lẫy nước, xói trôi bãi bồi, bảo vệ các đoạn bờ xung yếu

b, Theo kế công trình gầm:

~ Bó rằng: là bỏ cành tre hoặc cành cây xếp nối với nhau dai tuỳ ¥nhưng không quá 10 đến 12 m, đường kính mỗi bó khoảng 10-15m buộcbing lạt tre hoặc day thép hoặc dây ni lon cách nhau 25 đến 30 em

~ Réng: là loại cấu kiện hình trụ, lớp bó rong, phên tre nứa, xếp kínmặt ngoài làm áo, cật bằng đá hoặc bằng đất sét luyện Đường kính rongthường từ 0,6 đến Im, dai từ 8 đến 10m Dùng dây thép, lat tre tốt hoặc thừng

ni lon buộc cách nhau 0,5m, hai đầu rồng nhét kin buộc chặt chum lại Hiệnnay thì rồng đá thường sử dụng là loại rồng có áo bằng thép mạ kẽm cách thả

rang bằng máy hoặc thủ công hay kết hop

~ Re đá: Ro đan bằng dây thép mạ kẽm Mắt rọ cần phải đảm bảo dé

đá khỏi lọt thường ti 8-12 em, tuỷ theo kích cỡ đá ma xác định kích thướcmắt ro

= Ro Thép: Thường dùng loại day thép mạ kẽm có đường kính 3,5 đến 4,0 mm dan thành lưới và loại đây thép đường kính d=6-8mm làm khung với tuổi thọ có thể đạt từ 10 đến 12 năm thậm chí 30 năm,

~ Khung giá: Khung giá có rat nhiều loại, thường ding nhất là khung

giá 3 chân hoặc 4 chân bằng tre, gỗ, giữa các chân có buộc thanh ngang.Thanh giằng có thể làm bằng bê tông cốt thép đúc sẵn, hoặc bằng những.thanh ray cũ hân nối thảnh khung hình hộp

- Bè chim: Bè cl có 3 loại thường dùng là bè chìm bằng cảnh cây,

bè chim bằng bé tông cốt thép, bè chim bằng bê tong nhựa đường Bé chim là

cấu kiện được sử dụng có hiệu quả nhất dé gia cố day lòng sông chống xói

chân công trình.

, Theo vật liệu dùng cho công trình bảo vệ

~ Công trình bảo vệ bờ bằng đất, đá;

~ Công trình bảo vệ bở bằng tre, nứa, cây thân gỗ:

~ Công trình bảo vệ bở bằng bê tông cốt thép:

= Công trình bảo vệ bờ bằng, các vật liệu có tính dẻo;

~ Công trình bảo vệ bở bằng kim loại.

1.22 Những tiễn bộ khoa hoc mới đạt được trong nghiên cứu bảo vệ bờ sông

Những năm gan đây cùng với nén kinh tế phát triển yêu cầu bảo vệ bờngày cảng cao Ngoài những phương pháp bảo vệ bờ truyền thống chúng ta

đã nghiên cứu áp dụng những tiến bộ khoa học mới của thé giới áp dụng xây.đựng các công trình bảo vệ bở có tuổi thọ, độ bền, và mỹ thuật cao hơn Đóchính là kết quả thí sự phát triển có tính logic và kế thừa từ đơn giản đến

phức tạp, từ thô sơ đến hiện đại, trình độ công nghệ được hoàn thiện dần Vật

chung.

Việc nghiên cứu về công trình bảo vệ bờ sông ở nước ta đã có một số

tiến bộ, bổ sung vị kỹ thuật, vật li in pháp thi công cho phù hợp với

điều kiện từng khu vực dé tăng ôn định, kết hợp đa mục tiêu, đảm bảo vệ sinh.

môi trường, điều kiện kinh tế Bước đầu đã đạt được một số thành tựu dangkể:

lên kết tự chèn để bảo vệ

~ Mái kè: Sử dụng các loại cấu kiện đúc sin,

mái kè như thảm bê tông tự chèn lưới thép; Thảm bê tông FS; Ứng dụng kếtcấu kẻ sinh thái (kè mềm): dưới mực nước tạo lòng lát đá, thả rồng, phần trên

mái trồng cỏ Vetiver.

Hình 1.7: Thảm bê tông tự chen lưới tháp lát mái kẻ

~ Thay thé lớp lọc và lớp đệm truyền thống (cát) bằng vải địa kỹ thuật

và lớp đệm bằng dam séi

-€ ién các khói bê tông lát mái: Ngoài đá hộc, các khối bê tông rờiding để bảo vệ mái bờ sông được dùng khá phổ biến Các loại khối thông

Phin lớn các dụng có thể kể đến khối hình vuông đơn giản, hình lục giá

khối nay không liên kết với nhau va tạo nên một mặt phẳng kín nước trên lớplọc bằng đá dim và vải lọc Ưu điểm của loại kết cấu này là giảm tác dụng

của sóng, dng chảy vào vật liệu được bảo vệ phía dưới nhưng lại dễ bị hư:

hỏng cục bộ, có một diện cản lớn khi chịu tác động của áp lực âm khi dòngchảy rút trên mái và không có khe hở dé các loại thực vật sinh sống Để cảitiến, khắc phục nhưng yếu điểm trên, những năm gần đây xuất hiên một số.loại khối bêtông rỗng, liên kết trên mặt bằng khá linh hoạt và có tính thẩm

mỹ cao, có thé tạo thành thảm tắm bêtông như khối Amorloc, Amorflex,Amorstone, Terrafix, khối Flex ~ Slab, khối TAC

~ Trong những năm gần đây xu hướng quay trở lại với công nghệ

“mềm” với nhiều cai tiền kỹ thuật kết hợp với các sản phim công nghiệpnhưng cũng gần gũi môi trường để làm tăng hiệu quả cho các giải pháp bảo

vệ bir sông ở nước ta, Trong đó một trong những giải pháp của công nghệ

**mềm"" là nghiên cứu lựa chọn những loại thực vật có khả năng sống tốt,sống khoẻ trong điều kiện ngập nước thường xuyên hoặc ở khu vực mái bờ

chịu sự đao động của nước để trồng ở bờ sông nhằm chống sang, sat lở bờ ma

điển hình là cỏ Vetiver, vetiver có bộ rễ ăn sâu 1 — 4m, khả năng chịu tác

động của môi trường ven sông tốt, tốc độ tăng trưởng nhanh nhưng khônggây hại đến các loại cây khác xung quanh.

Hinh 1.10: Tring có vetiver bảo vệ bờ sông

~ Các công trình bảo vệ bờ sông thường gồm hai phần: phần trên can

và phần đưới nước Trong đó phan thi công dưới nước khá phức tạp đồngthời dé đảm bảo hiệu quả chống lũ, nhiễu công trình phải thi công gap rút đểvượt lũ, đồi hỏi thi công phải đáp ứng tiến độ nhanh Do đó bên cạnh việc lựa

chọn vật liệu, cải tiến kết cầu thì cũng đã có nhiễu cải tiến công nghệ thi công

để đáp ứng yêu cầu để ra mà tiêu biểu là công nghệ thi công dé bê tông dưới

nước,

Hình 2.1: Một góc sông Bằng Giang đoạn chảy qua thành phố Cao BằngTir xã Sóc Giang, sông chảy theo hướng Đông nam qua các huyện HàQuảng, Hòa An, thành phố Cao Bằng và huyện Phục Hòa Đoạn sông chảy.qua Cao Bằng được kết thúc tại cửa khẩu Tà Lùng, xã Mỹ Hưng, huyện Phục.

Hoà (ở phía Đông nam tỉnh Cao Bằng) trước khi dé vào tỉnh Quảng Tây,

Trung Quốc

Hệ thống sông Bằng nằm trong phạm vi toa độ địa lý:

+ Từ 22°21" đến 23°08" Vĩ độ bắc;

toàn lưu vực tính đến cửa khẩu Tà Lùng là

°, trong đó thuộc địa phận Việt Nam là 4.264km”, thuộc địa phận

Trung Quốc 476km” Độ cao bình quân lưu vực là 482m, chiểu rộng trungbình lưu vực là 44,5 km, mật độ lưới sông 0.91 km/kmẺ,

Lòng sông Bằng Giang có chiều rộng từ 60 đến 100m, long có nhiévực sâu, ghénh đá, vách cao Hệ số uốn khúc là 1,29 Sông Bằng Giang có 24chi lưu trong đó có 3 chỉ lưu lớn là sông Sê Bao, sông Hiếu và sông BắcVong Tổng lượng dòng chảy năm của sông Bằng là 3,73 tỷ m`/năm ứng với

3.1.3 Đặc điểm địa hình dja mạo:

Địa hình hai bờ ng Bang Giang có mức độ phân cắt mạnh, phát trié

trên các thành tạo địa chất khác nhau và hiện nay đã và đang bị phong hóamãnh liệt tạo ra các sản phẩm mềm bở, rời rac, dé bị mắt én định Lòng dẫn.chủ yếu là cát, cuội sỏi và đá lăn đá tang dưới hoạt động địa chất của dongsông đã hình thành nên các bãi bồi tích lớn phân bố dọc thung lũng sông cũng như hiện tượng xâm thực ngang của ding chảy làm hai bên bờ sông bị trượt sat, gây m:

2

n định hai bên bờ sông.

Điều kiện khí tượng thủy văn

mùa khô từ tháng 9 đến tháng | năm sau

Mùa mưa tir tháng 6 đến tháng 9, khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều, thường

có hiện tượng lũ quết xảy ra

Lượng mưa hàng năm khoảng 1000 mm ~ 1200 mm.

Số ngày mưa trong năm khoảng 120 ngày, mùa mưa được kéo dai từtháng 6 đến tháng 9 Trong mùa mưa tập trung tới 80% lượng nước toàn năm,

mưa nhiều vào tháng 8 cũng là tháng chịu ảnh hưởng lớn nhất của mùa bào

miễn Bắc Mưa mùa hè phan lớn có cường độ lớn với thời gian ngắn kết hợp.với độ dốc mặt nước lớn nên làm nước các triển sông lên nhanh, chảy xiết

Miia khô khí hậu khô, lạnh, có gió mùa Đông bắc Nhiệt độ trung bình

b, Điều kiện thấy văn:

ông Bing Giang có độ dốc ding chảy tương đối lớn, lưu tốc, lưulượng rất lớn nên khi có mưa đầu nguồn vào mùa mưa lũ hay khi gặp những

sơn mưa mùa hé có cường độ lớn thi nước sông Bằng lên rất nhanh và chảyxiết,

Nước mặt của sông Bằng Giang phụ thuộc chủ yếu vào lượng mưa vàlượng nước từ các chi lưu đổ về Mực nước sông thường ding cao vào mùamưa và hạ thấp vào mùa khô Nước dưới đắt phụ thuộc vào mức độ dao độngcủa nước sông, khi nước sông thấp thì đới bão hoà trong đất giảm, tính ônđịnh của đất tăng lên, khi nước sông ding cao đới bão hoà trong dat tăng lên,với thành phan và trang thái của đất tại khu vực công trình thì tính én địnhcủa đất ven bờ là rit thấp

Mưa mùa hè phẩn lớn có cường độ lớn với thời gian ngắn kết hợp với

độ dốc mặt nước lớn nên làm nước các triển sông lên nhanh, chảy xiết

Với đặc điểm bờ sông đốc, mực nước vào mùa mưa lũ dâng cao do vậy

ở những chỗ có cấu tạo địa ting yếu rất dễ dẫn tới sat 16, nhất là những đoạn

sông cong hoặc những đoạn sông có mặt cắt bị co hẹp đột ngột Thực tế dọc

hai bên bờ sông Bằng Giang đã có nhiễu chỗ sat lở nghiêm trọng làm bắt an tới đời sống và sinh hoạt của nhân dan vùng ven bờ.

Trong khu vực gần dự án có trạm thủy văn Cao Bằng nằm ở phía hạlưu công trình, cách vị trí công trình khoảng 2,Skm Tram thủy văn Cao Bằng

có các tài liệu quan trắc lưu lượng và mực nước từ năm 1960 đến năm 1976

‘Tir năm 1977 đến nay trạm chỉ quan trắc mực nước Như vậy có thé sử dung

các số liệu thực đo của trạm thủy văn Cao Bằng dé tính toán các mực nước.thiết kế cho công trình

2.1.5 Điều kiện địa chất công trình

‘Theo tải liệu thu thập khu vực chủ yếu là các trim tích trẻ có nguồngốc sông gồm bồi tích aQ và một phin có nguồn gốc phong hóa từ đá gốc

fing được phân chia và mô tả như sau

ày phân bồ trên mặt cọc, thành phan là sét, sétsan sồi gach vạn thành phn không dng nhất Dt có trang thái

đèo cứng, kết cấu rời rac đến chặt trung bình Lớp có chiều diy từ 1 đến 3 m

~ Lớp Ib: Sét pha màu xám vàng, trạng thái dẻo chảy, lớp này phân bốđưới lòng sông với diện không đáng kẻ, chiều day từ 1,3m đến 1,5m Thành

phần là sét pha nặng lẫn bụi màu xám vàng, trạng thái dẻo chảy

- Lớp 2: Sét pha lẫn cuội sỏi sạn xắm nâu, xám vàng, trạng thái déocứng, lớp này phân bổ dưới lớp la tuy nhiên có nhiều chỗ lộ ra trên mặt cọcvới chiều day lớp biến đổi từ 2,0-3,Sm Thành phần là sét pha lẫn cuội sỏi sạn

‘mau xắm nâu, xắm vàng, trang thái do cứng.

~ Lớp 3: Sét pha mâu xám nâu, xám vàng, trạng thái dẻo mềm, lớp này

phân bố dưới lớp 1a và lớp 2, có chỗ lộ ra trên mặt Chiều day lớp giảm dẫn

từ đầu xuống cuối tuyến, chiều day từ 0,8 đến 4,6m, thành phần là sét pha

‘mau xám nâu, xám vàng, trạng thái dẻo mém,

- Lớp 4a: Ci

vừa, phân bé đưới lớp 3 với chiều dày biển đổi 2,2 đến 3,2m Thanh phan là

lẫn cuội sỏi sạn màu xám nâu, xám vàng, kết cấu chặt

cát lẫn cuội sỏi sạn mau xám nâu, xám vàng đôi chỗ xen kẹp các lớp cát pha mỏng, kết cầu chặt vừa

~ Lớp 4b: Cuội sỏi sạn kích thước <10em màu xám, xám vàng, kết cấu chặt vừa - chặt phân bố dưới lớp 3 với bề dày từ 2,0 đến 4.5m Thành phần là cuội sỏi sạn kích thước nhỏ hơn 10em màu xám, xám vàng, trạng thái chat vita - chat

~ Lớp IAL: Sét bột kết phong hóa hoàn toàn phân bố dưới lớp 4a va 4b.Thanh phần là đá sét bột kết phong hóa hoàn toàn thành sét lẫn dam mảnhmầu xám nâu, xám ghi, trạng thái cứng với chiều day lớp từ 1,5 đến 3,0m

~ Lớp IA2: Phân bố dưới lớp IA1 với bé day chưa xác định Thành.phần là đá sét bột ét mau xám nâu, xám ghỉ phong hóa mạnh, đá cứng trung

bình ~ yếu, nứt nẻ mạnh, thường có chất lắp nhét là sét pha màu xám nâuxám vàng

2.1.6 Đặc điểm địa chất thủy văn

Nước mặt trong khu vực dự án phụ thuộc chủ yếu vào lượng mưa vàlượng nước từ các suối, khe dé ra sông Về mùa khô nước sông hạ thắp tuy.nhiên không ảnh hưởng nhiều đến điều kiện địa chất Về mùa mưa nước sông.dang cao kết hợp với nước mặt chảy phía trên mặt ra phía bờ sông làm giảm

tính liên kết của đắt, đắt bị tan rã và gay sat lở bờ sông

Nước dưới đất trong khu vực phụ thuộc vào mức độ dao động của nước.sông Khi nước sông thắp thì đới bão hoà trong dat giảm, tinh ồn định của đấttăng lên Khi nước sông dâng cao đới bão hoà trong đất tăng lên, với thànhphần và trang thái của đất tại khu vực công trình thì tính ổn định của đất ven

bờ là rất thấp

2.2, Hiện trạng xói lở bờ sông Bằng Giang

Qua nghiên cứu các tải liệu quản lý, tải liệu lịch sử phân tích qua ảnh.

viễn thám nhiều năm kết hợp với các đợt khảo sát thực tế để điều tra lấy ý kiến

của những người dân đang sinh sống dọc theo hai bên bờ sông cho phép chúng.

ta đánh giá, mô tả tương đối chính xác thực trạng xói lờ và bồi lắng lòng dẫn.của sông Bằng Giang

Do điều kiện địa ct xấu, độ đốc day sông lớn, chiều rộng sông không

đồng đều, mặt cắt sông ở nhiều chỗ bị co hẹp, hình thái sông uốn lượn vì vậy

bờ sông và lòng dẫn luôn ở trong tinh trạng diễn biến không én định, hiện

tượng xói lở vẫn thường xuyên xây ra làm cho chính quyền địa phương cũng

như nhân dân sinh sống doc hai bên bờ sông Bằng Giang luôn ở trong tinhtrạng phải đối phó một cách bị động Điển hình như các trận mưa lớn và kéo đài như các trận mưa từ 3-5/7/2003 đã làm làm sat lở, phá hủy 01 nhà dn cũng,

như Lim sat lở bờ Hữu sông Bằng Giang đoạn đối diệ

chiều đài khố

tông ty Bảo An với

‘at khoảng 200m làm cho nhiều diện tích hoa màu đang thụhoạch của nhân dan bị dòng nước cuốn trôi hay mới đây nhất, do ảnh hưởng.của cơn bão số 4 gây mưa to kéo dai từ ngày 25 - 26/7/2012 khiến cho mựcnước sông Bằng Giang vượt mức báo động III gần Im gây sat lở cục bộ tạimột số vi trí như đoạn gần khu Ngân hàng chính sách xã hội cách Khe chảychợ Ngọc Xuân khoảng 300m hay đoạn mái bờ đốc cách cầu Bằng Giang mới

khoảng 100m về phía hạ lưu nơi có mái bờ rất đốc làm cho nhiều hộ dân sinh

sống cạnh đồ phải sơ án người và tãi sản Hiện tượng xối lỡ bở diễn ma kháphổ biển, quy mô, tốc độ sat lở diễn biến hàng năm khá lớn, hiện tượng xối lời

bờ đã, đang và sẽ còn gây ra những thiệt hại về người và của, hiện đang là nỗibức xúc của người dân và của chính quyển địa phương,

Theo kết qua khảo sát hiện tại ở cả bờ Tả và bờ Hữu sông Bằng Giang

xuất hiện nhiễu vết nứt với chiều rộng các vết nứt khoảng từ 3 đến Sem, c

đài các vết nứt từ 20 đến 30m, Cá biệt tai vị trí cách cầu Giao Cung khoảng

en một vết nứt dai hơn 50m với chiều rộng vết nứt

§00m bên phía bở Tả xuất

15 đến 20cm có thé sat lở xuống lòng sông bat cứ khi no

Cac vết trượt, sat cũng xuất hiện khá nhiều ở cả hai bên bờ sông Chiềudai của các cung trượt phổ biến từ 20 đến 50m như các cung trượt tại Ko+260,Ko+2370 bên phía bở Tả hay các cung trượt tại Ko+1544, Ko+1876, Ko+2560 bên phía bờ Hữu C c cung trượt này chỉ phá hủy hoa màu thi cũng có nhữngcung trượt đang đe dọa trực tiếp đến tính mạng của người dân như cung trượttai Ko+120 dai hom 100m và sát nhà dân,

Ngoài các vết nứt và cung trượt thì ở dưới long sông cũng thấy xuất hiệnkhá nhiều các hố xói sâu điển hình như các hồ xói tại Ko+30, Ko+980,Kot1970 với chiều sâu của các hồ xói từ 1,3 đến 3,0m

‘Tom lại hiện tượng sat lở bờ sông Bằng Giang đang diễn ra khá phổ

a trên diện rộng.

biến theo dọc chiều dai tuyển sông Do hiện tượng sat lở

nên không thể cùng một lúc giải quyết hết những vấn dé liên quan đến hiện

tượng này ở tắt cả các vị trí và các khu vực đang bj sat lở Với mục dich ônđịnh cuộc sống của người dân, đảm bảo kiện phát triển bền vững, giảm.thiểu tới mức thấp nhất những thiệt hại do xói lở gây ra, điều này đồng nghĩavới việc xác định đúng trọng tâm, trọng điểm, xác định thứ tự ưu tiên cho việcđầu tư xây dựng các công trình chỉnh trị trên toàn tuyến sông

Dưới đây là một số hình ảnh của các điểm sat lở sông Bằng Giang đe

dọa trự tiếp đến an toàn tính mạng và tải sin của nhân ân

Hình 3.5: Sat lở tiễn sắt nhà dân tại Ko + 1020 đến Ko+1160

2.3 Hiện trạng về lòng dẫn và xói lở bờ trong khu vực nghiên cứu.

Khu vực nghiên cứu lả tuyến sông dai 2447,15m từ Ko đến T100 chảy.qua khu vực thành phổ Cao Bằng - tinh Cao Bằng là đoạn sông có độ dốc tựnhiên lớn, lòng sông có nhiều cát, cuội sỏi, lòng dẫn kém ổn định, chỗ bị bởi

chỗ bị xói, hình thái sông quanh co uốn lượn, các điểm cong lớn là tại chân cầu

Bằng Giang mới và tại Ko+1500m Chiều rộng trung bình lòng sông là 50m,

tuy nhiên nhiều chỗ lòng sông bị co hẹp, những chỗ hẹp nhất như tại chân cầuBằng Giang hay cách cầu Gia cung khoảng 20m về phía thượng lưu chỉ từ 20,

đến 30m, vi vay lòng dẫn va bờ sông luôn ở trong tinh trạng diễn biến không.6n định, hiện tượng xói lở vẫn thường sảy ra dẫn đến tình trạng đổi phó bịđộng cho nhân dân trong khu vue.

Bor sông doc theo chiều dai tuyến nghiên cứu, phía trên là lớp đất phủ cónguồn gốc chủ yếu là dat trim tích và một phần là dat san lấp, thành phần chủ

yếu của lớp này là sét, sét pha, cát pha, cát lẫn nhiều dim sạn, gạch đá không

đồng nhất Vào mia mưa lưu lượng lớn cùng với độ dốc day s

nén các lớp cắt cuội ở chân bờ sông dé bị nước cuốn trí

tượng sat lỡ, hiện tại bờ sông có nhiều chỗ bị sat lở và lõm sâu vào trong bởi(có chỗ bị lõm sâu khoảng 15 đến 20m vào phía bờ) Sat lở bờ sông đã và đang,

de dọa nghiêm trọng đến sự an toàn của các ngôi nhà của những hộ dân sinhsống dọc bên bờ sông Bằng Giang va các cơ sở hạ ting nằm ven bờ sông

Trong khu vực nghi cứu bên phía bờ Tả sông Bằng, hiện tượng cácvết nứt, xói bo 16 mái vẫn đang tiếp tục diễn ra Hau như mia mưa bão năm.nảo cũng có những vụ sat lở với quy mô lớn bé khác nhau, đặc biệt trong mấynăm gần đây thi các hiện tượng này xuất hiện ngày cảng nhiều Mặt khác đây.cũng là khu vực trung tâm thành phố, là nơi tập chung khá đông dân cư sinhsống, do đó nguy cơ và mức độ rủi ro cũng tiém ẩn nhiều hơn so với các khu

vực khác trên cùng tuyến sông

2.4 Hiện trạng tuyến kè nghiên cứu

"Tuyển kè nghiên cứu là đoạn ké bên phía bờ Tả sông Bằng Giang thuộc

địa phận Thành phổ Cao Bảng Trong những năm qua bờ tả sông Bằng Giangđoạn chảy qua Thành phố cũng đã được đầu tư một số đoạn kẻ chống sat lở bờcho những khu vực xung yếu, nhưng với nguồn vốn hạn chế nên việc đầu tư

rt nhỏ lẻ mang tính cục bộ Cụ thể trên bar tả sông Bằng Giang đã có những, đoạn kè như sau

+ Phía bờ Hữu, đoạn từ Bằng Giang cũ đã kẻ được 300m về phía

thượng lưu, và phía hạ lưu cách cầu 100m đã kè được 1000m về phía hạ lưu.(kè Nước Giáp) Hình thức kẻ bằng bê tông kết hợp đá xây lát

trên đỉnh ké không + Phía bờ Tả, đoạn đài 325m từ hạ lưu cầu treo

i, do nhà cửa nằm sit ngay bờ sông nên pl trí được đường đi lại

đường bê tông cứuhỏa PCCC của thành phố Cao Bằng đã được xây dựng kiên cố hóa bằng kẻ bê

tông cốt thép (kè Điện Lực) Do vào mùa mưa lũ năm 2008 mực nước sông

dâng quá cao, đồng chủ lưu chảy xiết nên ở đoạn nảy có hiện tượng lún, sụt đắt

sát vào nha dan,

+ Ngoài ra ở nhiều đoạn sông, dé đồi phó với hiện tượng sat lở bở sông,nhân dân sinh sống dọc hai bên bờ đã trồng những hàng tre để chống xói, giữđất, giữ bờ

2.5 - Diễn biến lòng dẫn của sông Bằng Giang trong những năm gần đây

Do điều kiện địa chất xấu, độ dốc đáy sông lớn, chiều rộng sông không

đồng đều, mat cắt sông ở nhiễu chỗ bị co hẹp, hình thái sông uốn lượn vì vậy

bờ sông và lỏng dẫn luôn ở trong tinh trạng diễn biến không dn định, hiện

tượng xói lở vẫn thường xuyên xây ra làm cho chính quyền địa phương cũng

như nhân dân sinh sống đọc hai bên bờ sông Bằng Giang luôn ở trong tinhtrạng phái đối phó một cách bị động Điển hình như các trận mưa lớn và kéo đài như các trận mưa từ 3-5/7/2003 đã làm làm sat lở, phá hủy 01 nhà dan cũng.

như làm sạt lở bờ Hữu sông Bằng Giang đoạn đối diện Công ty Bảo An vớichiều đài khối sat khoảng 200m làm cho nhiễu diện tích hoa màu đang thu

hoạch của nha dân bị dòng nước cuốn trôi hay mới đây nhất, do ảnh hưởng củacơn bão số 4 gây mưa to kéo dai từ ngày 25 - 26/7/2012 khiển cho mực nướcsông Bằng Giang vượt mức báo động III gần 1m gây sat lở cục bộ tại một số vịtrí như đoạn gin khu Ngân hing chính sách xã hội cách Khe chảy chợ Ngọc

“Xuân khoảng 300m hay đoạn mái bờ dốc cách cầu Bằng Giang mới khoảng

100m về phía hạ lưu nơi có mái bờ rất đốc làm cho nhiễu hộ dân sinh s

cạnh đó phải sơ tán người và

Mặt khi

cảng thất thường và theo xu hướng ngày càng khắc nhiệt, mưa lũ có cường độ

sản.

, trong những năm gin đây hiện tượng mưa lũ diễn ra ngày

lớn xuất hiện nhiều hơn, mực nước lũ cao hơn, thời gian lũ kéo dai cảng làmcho đất ở hai bên bờ sông bị ngâm nước lâu ngày de doa trực tiếp đến đời sống.của nhân dân sinh sống dọc hai bên bờ.